Türkiye Akarsularinda Trend Analizi
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
TMH Su Kaynaklarının Geliştirilmesi ve Yönetimi TÜRKİYE AKARSULARINDA TREND ANALİZİ Mehmetçik BAYAZIT (*), H. Kerem CIĞIZOĞLU (**), Bihrat ÖNÖZ (**) 1. GİRİŞ Doğu Akdeniz havzasındaki Ege, Akdeniz, İç Anadolu ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinin akarsu Son yıllarda akarsulardaki akışlarda, giderek azalma havzalarında akarsuların taşıdığı su miktarlarında ya da artma şeklinde, bir eğilim (trend) olup olmadığı azalma trendi olduğu sonucuna varılmıştır. Buna çok tartışılan bir konudur. Yerküresinin ikliminde karşılık Marmara ve Batı Karadeniz kıyılarında, Orta atmosferdeki karbondioksit miktarının artışından ve Doğu Karadeniz ve Doğu Anadolu bölgelerinde kaynaklanan bir ısınma olduğu gözlenmektedir. Sera akarsuların su miktarlarında artış trendi görülmüştür. Bu etkisiyle yerküresinin yansıttığı ışınların yeniden araştırmada trend analizi basit grafik yöntem yanında yerküresine dönmesiyle oluştuğu ileriye sürülen bu en küçük kareler ve hareketli ortalamalar yöntemleriyle etkinin yağışları ve dolayısıyla akışları ne şekilde yapılmış, istatistik trend testleri uygulanmamıştır. etkileyeceği tartışılmaktadır. Dünyanın çeşitli yerlerinde yapılan araştırmalar son yıllarda yağışlarda ve İstanbul Teknik Üniversitesi (İTÜ) Hidrolik Anabilim akarsuların akımlarında önemli değişmeler olduğunu Dalında EİE ile birlikte “Türkiye Nehirleri Taşkın, göstermiştir. Kuzey Amerika’da yağışlarda ve akımlarda Ortalama ve Düşük Akımlarındaki Trendler” konulu artış olduğu sonucuna varılmıştır (Douglas v.d., 2000). bir İTÜ Araştırma Fonu projesi yürütülmüştür. Bu Gerek ortalama akımlarda, gerekse taşkın debilerinde yazıda projenin içeriği ve elde edilen sonuçlar ve düşük akımlarda anlamlı artışlar görülmüştür. Ancak, özetlenecektir. yerküresinin iklimindeki değişmenin çeşitli bölgelere Çalışmanın amacı Türkiye akarsularındaki ortalama düşen yağışı ne şekilde etkileyeceği konusunda akımlar, taşkınlar ve düşük akımlarda trend (eğilim) güvenilir bilgi bulunmamaktadır. Türkiye’de yağışlarda bileşeni bulunup bulunmadığının araştırılmasıdır. EİE ve akışlarda anlamlı bir trend olup olmadığının ve varsa tarafından sağlanan akım kayıtları istatistik trend bunun azalan yönde mi, artan yönde mi olduğunun testleriyle analiz edilerek gözlenen akımlarda anlamlı araştırılması gerekmektedir. trendler bulunup bulunmadığı belirlenmiştir. Akımlardaki trendin bilinmesi su kaynaklarının planlama ve işletmesinde büyük önem taşır. Ortalama ve düşük akımlarla ilgili hidrolojik bilgiler baraj 2. VERİLER haznelerinin kapasitesinin hesabında ve baraj Araştırmada kullanılan akım verileri EİE tarafından işletmesinde, taşkınlarla ilgili bilgiler taşkın yapılarının işletilen akım ölçme istasyonlarında yapılan projelendirilmesi ve işletmesinde, düşük akımlarla ilgili gözlemlerde elde edilmiştir. 26 akarsu havzasında bilgiler su kalitesinin kontrolu ile ilgili problemlerde toplanan veriler incelenerek ölçüm süresi boyunca ve su temini projelerinde gereklidir. Akımlarda trend müdahale yapılmamış olan istasyonlardaki doğal bulunması gelecek için verilecek kararları önemli akışlar belirlenmiştir. Sonuç olarak 24 havzadaki oranda etkileyecektir. 107 istasyonun verileri çalışmaya katılmıştır. Trend Elektrik İşleri Etüd İdaresi (EİE) tarafından yapılan analizinde kullanılan kayıtlar en az 25 yıl uzunluğunda bir araştırmada (Yıldız ve Malkoç, 2000) Türkiye’de olup istasyonun işletilmeye başladığı yıldan 2001 yılına EİE’nin işlettiği akım gözlem istasyonlarının uzun kadar olan (2001 dahil) gözlemleri kapsamaktadır. En dönem yıllık ve mevsimlik ortalama akış kayıtlarında uzun kayıt süresi 66 yıldır. Verilerle ilgili özel bilgiler artma veya azalma eğilimi olup olmadığı incelenmiştir. Tablo 1’de verilmiştir. Trend analizi yıllık ortalama akımlar, yıllık maksimum anlık akımlar (taşkınlar) ve yıllık düşük akımlar (1 (*) Prof. Dr., (**) Doç. Dr., İTÜ İnşaat Fakültesi, İstanbul günlük ve 7 günlük minimumlar) üzerinde yapılmıştır. 8 TMH - TÜRKÝYE MÜHENDÝSLÝK HABERLERÝ SAYI 420-421-422 / 2002/4-5-6 Su Kaynaklarının Geliştirilmesi ve Yönetimi TMH Tablo 1- Çalışmada kullanılan veriler 0.05 olarak seçilmiştir. Buna göre test sonunda trend bulunduğu şeklinde İstasyon verilen kararların %5’inin yanlış olması Havza Adı Sayısı İstasyon Numaraları beklenebilir. Meriç 2 105, 106 Kullanılan testler parametrik t testi Susurluk 4 301, 311, 314, 328 ve nonparametrik Mann-Kendall Ege Suları 2 407, 408 testidir. Bunlardan Mann-Kendall testinin daha güçlü bir test olduğu Gediz 3 509, 515, 523 bilinmektedir. Yani bu test ile trendin K. Menderes 1 601 varlığının görülmesi olasılığı daha B. Menderes 2 701, 725 yüksektir. Bu çalışmada iki testin verdiği sonuçlar arasında önemli bir B. Akdeniz 3 809, 812, 815 fark gözlenmemiştir. O. Akdeniz 3 902, 912, 917 Burdur Gölü 1 1003 4. BULGULAR Afyon 1 1102 Sakarya 8 1203, 1222, 1223, 1224, 1233, 1237, 1239, 1244 Tablo 2’de herbir akarsu havzasında ortalama akımlarda, taşkınlarda ve B. Karadeniz 7 1314, 1319, 1327, 1331, 1333, 1334, 1335 minimum akımlarda trend olduğu Yeşilırmak 5 1401, 1412, 1418, 1422, 1424 sonucuna varılan istasyonların sayıları Kızılırmak 5 1501, 1517, 1524 (1545), 1532(1546), 1535 verilmiştir. O. Anadolu 3 1611, 1612, 1622 107 istasyondaki akımlar için yapılan trend analizinde 14 istasyonun D. Akdeniz 5 1714, 1717, 1719, 1720, 1721 taşkınlarında, 24 istasyonun yıllık Seyhan 5 1801, 1805, 1818, 1820, 1822 ortalama akımlarında, 43 istasyonun Ceyhan 4 2004, 2006, 2008, 2015 (2025) 1 günlük minimum akımlarında ve 41 istasyonun 7 günlük minimum Fırat 16 2102, 2122, 2123, 2124, 2131, 2133, 2135, 2145, 2147, 2149, 2154, 2156, 2157, 2158, 2164, 2166 akımlarında trend bulunmuştur. D. Karadeniz 11 2202, 2213, 2215, 2218, 2228, 2232, 2233, 2238, Bu sonuçlara göre trend analizi 2239 (2252), 2245, 2247 yapılan istasyonların yaklaşık %40’ının düşük akımlarında, Çoruh 5 2304, 2305, 2315, 2316, 2323 %22’sinin ortalama akımlarında ve Aras 4 2402, 2409, 2415, 2418 %13’ünün taşkınlarında anlamlı bir Van Gölü 2 2505, 2509 trend bulunmaktadır. Dicle 5 2603, 2610, 2612, 2618, 2620 Gözlenen trendlerin büyük bir TOPLAM 107 çoğunluğu azalma yönündedir. Ortalama akımlardaki trendlerin hepsi azalma şeklinde olurken 3 istasyonun (1222, 1331, 1418) taşkınlarında ve 4 istasyonun 3. YÖNTEM minimum akımlarında (106, 515, 1331, 2620) artma Bir büyüklüğün zaman boyunca ölçülen değerlerinde yönünde trend bulunmuştur. anlamlı bir azalma ya da artma (trend) bulunup Bulgular havzalara göre incelendiğinde Meriç, bulunmadığı istatistik testlerle araştırılabilir. Hidrolojik Susurluk, Ege Suları, Gediz, K.Menderes, B.Menderes, büyüklükler (yağış, akış) zaman içinde rastgele B.Akdeniz, Burdur Gölü, Afyon, Sakarya, O.Anadolu, değişen karakterde olduğundan sürekli bir azalma D.Akdeniz havzalarının akarsularının çoğunluğunda veya artma eğiliminin araştırılması özel yöntemler trend bulunduğu anlaşılmaktadır. Bu havzalar Trakya, kullanmayı gerektirir (Helsel ve Hirsch, 1992). Marmara, Ege, İç Anadolu ve Akdeniz bölgelerindedir. İstatistik trend testleri ile “gözlenen değerlerde bir Ayrıca Yeşilırmak havzasında taşkınlarda, Seyhan, trend olmadığı” hipotezi kontrol edilerek “kabul” veya Çoruh, Aras ve Dicle havzalarında düşük akımlarda “red” kararı verilir. Karar hipotezde seçilen anlamlılık trend bulunduğu söylenebilir. Diğer havzalardaki düzeyine bağlıdır. Anlamlılık düzeyi, gerçekte trend akarsuların çoğunluğunda anlamlı bir trend bulunmadığı halde testin trend bulunduğu sonucunu görülmemektedir. vermesi olasılığına eşittir. Çalışmada anlamlılık düzeyi TMH - TÜRKÝYE MÜHENDÝSLÝK HABERLERÝ SAYI 420-421-422 / 2002/4-5-6 9 TMH Su Kaynaklarının Geliştirilmesi ve Yönetimi 5. SONUÇLAR oranlarda olsa da, mevcuttur. Akımların zaman içinde değişme eğilimi ile ilgili olarak elde edilen bu sonuçların Akarsularımızda son 25-65 yıllık dönemde gözlenen su yapılarının planlama ve işletme çalışmalarında akımların analizi bazı bölgelerde yıllık ortalama akımlar, gözönünde tutulması gerekmektedir. taşkınlar ve düşük akımlarda anlamlı bir azalma eğilimi bulunduğunu göstermiştir. Bu bölgeler Türkiye’nin Trakya, Batı, Güney ve Orta bölgeleridir. EİE tarafından KAYNAKLAR yapılan çalışmada bu bölgelere ek olarak Güneydoğu Anadolu’daki ortalama akımlarda bulunan azalma Douglas, E.M., Vogel, R.M., Kroll, C.N.: Trends in trendi bu çalışmada görülmemiştir. Ayrıca, EİE’nin Floods and Low Flows in the United States: Impact çalışmasında Kuzey ve Doğu Anadolu bölgelerinde of Spatial Correlation, J.Hydrology, 240, 90-105, görülen artış trendine de bu çalışmada 2000. rastlanmamıştır. Helsel, D.R., Hirsch, R.M.: Statistical Methods in Water Sonuç olarak, Türkiye akarsularının özellikle düşük Resources, Elsevier, 1992. akımlarında Trakya, Batı, Güney ve Orta bölgelerde Yıldız, M., Malkoç, Y.: Türkiye Akarsu Havzaları ve anlamlı bir azalma izlenmektedir. Bu azalma yıllık Hidrolojik Kuraklık Analizi, EİE, Ankara, 2000. ortalama akımlar ve taşkınlarda da, daha küçük Tablo 2- Akımlarında trend bulunan istasyon sayısı Toplam Ortalama Taşkında Minimum akımlarda trend Havza İstasyon Sayısı Akımda Trend Trend 1-günlük 7-günlük Meriç 2 1 - 1 1 Susurluk 4 2 1 4 4 Ege Suları 2 1 1 1 1 Gediz 3 2 1 3 3 K. Menderes 1 1 - 1 1 B. Menderes 2 1 1 1 1 B. Akdeniz 3 3 - 3 3 O. Akdeniz 3 - - 1 1 Burdur Gölü 1 1 - 1 1 Afyon 1 1 1 1 1 Sakarya 8 6 3 5 5 B. Karadeniz 7 - 1 1 - Yeşilırmak 5 - 3 1 - O. Anadolu 3 1 - 1 2 D. Akdeniz 5 3 - 3 3 Seyhan 5 1 - 2 2 Fırat 16 - - 4 4 D. Karadeniz 11 - 2 1 1 Çoruh 5 - - 2 3 Aras 4 - - 2 1 Dicle 5 - - 4 3 TOPLAM 24 14 43 41 10 TMH - TÜRKÝYE MÜHENDÝSLÝK HABERLERÝ SAYI 420-421-422 / 2002/4-5-6 Su Kaynaklarının Geliştirilmesi ve